KR100453090B1 - 처리장치및처리장치내의기체의제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공용영역으로부터 반송되는 피처리체 반송용기를 수납하는 용기 수납실과, 용기수납실에 인접하는 청정실, 청정실에 인접하는 로드록실을 구비하고 있다. 청정실은, 청정실내로 청정한 기체를 도입하는 도입로와, 청정실내의 압력을 조절하기 위한 압력조정수단을 갖추고 있다. 로드록실은, 청정실로부터 용기수납실까지 연장되어 용기수납실내에 수납된 피처리체 반송용 용기로부터 피처리체를 끄집어 내어 청정실을 통과시켜 로드록실내로 반송하는 반송장치를 갖추고 있다.

Description

처리장치 및 처리장치내의 기체의 제어방법
본 발명은 반도체 처리공정에 있어서 웨이퍼 등의 피처리체를 처리하는 처리장치 및 처리장치내의 기체의 제어방법에 관한 것이다.
반도체 제조공정에 있어서 처리되는 웨이퍼는 현재의 6인치 혹은 8인치의 반도체 웨이퍼(이하, 간단하게 웨이퍼라 칭함)로부터 단숨에 300㎜의 웨이퍼로 이행하는 경향에 있다. 이에 따라, 300㎜ 웨이퍼에 대응한 반도체 제조장치가 개발되고 있다. 300㎜ 웨이퍼의 시대에 있어서는, 웨이퍼가 단순히 대구경화, 중량화될 뿐만아니라, 웨이퍼에 형성되는 집적회로의 선폭이 서브-쿼터-미크론(sub-quarter-micron) 이하의 초미세구조로 된다. 이 때문에, 각 반도체 제조공장에서는 클린 룸의 초청정화 기술이나 웨이퍼의 자동반송화 기술이 점점 중요해지고 있다.
그런데, 8인치 웨이퍼까지의 경우, 각 공정간에서 웨이퍼를 반송할 때에는 웨이퍼를 세운 상태로 캐리어를 반송하고, 각 공정의 반도체 제조장치에 대한 반출입을 행할 때에는 웨이퍼를 수평으로 하는 것이 일반적이었다. 장치내로의 캐리어의 반출입은 오퍼레이터(operator)를 매개해서 행하여지거나 AGV(Automatic guided Vehicle)를 매개하여 행하여지고 있다. 그러나, 300㎜ 웨이퍼의 경우, 웨이퍼를 세운 채로 반송하면, 자체중량이나 반송시의 진동 등으로 웨이퍼의 하단부가 손상될 우려가 있다. 이 때문에, 웨이퍼를 수평으로 한 상태로 캐리어를 반송하고, 각 공정의 반도체 제조장치에 대한 반출입을 행할 때에도 그대로 수평상태에서 행하도록 되어 있다. 그리고, 장치내로의 캐리어의 반출입은 웨이퍼의 중량 및 파티클에 대한 대책으로부터 오퍼레이터를 매개하여 행하는 것이 어려워지기 때문에, 이들 작업의 자동화가 촉진되고 있다.
또, 8인치 웨이퍼까지의 경우에는, 캐리어를 얹어 놓은 로드록실(load- lock chamber)을 소정의 진공도로 한 다음, 반송실을 경유하여 소정의 처리실로 웨이퍼를 1매씩 옮겨 놓도록 하고 있었다. 그런데, 300㎜ 웨이퍼의 경우, 캐리어 용량이 커지기 때문에, 로드록실을 진공상태로 하기까지 막대한 시간이 필요하게 됨과 더불어, 진공으로 만드는 것에 의해 플라스틱제 캐리어로부터 유기화합물 가스 등이 불순물 가스로서 방출되어 장치내가 오염될 우려가 있다. 이 때문에, 300㎜ 대응의처리장치에 있어서는, 캐리어 수납실과 로드록실의 사이에 청정실이 배치되고, 캐리어 수납실내에 얹혀 있는 캐리어로부터 로드록실내에 배치된 반송장치를 매개하여 로드록실 내부로 웨이퍼를 일단 끄집어 낸 후, 반송실을 매개하여 각 처리실로 웨이퍼를 1매씩 반송하도록 되어 있다. 따라서, 캐리어의 형태도 300㎜ 웨이퍼에 대응되는 것이 요구된다. 현재의 경우, 캐리어로서는, 예컨대 크게 나누어 오픈방식의 캐리어와, 캐리어를 포드(pod)내에 수납하여 뚜껑을 닫는 밀폐방식의 포드[예컨대, 통합된 포드(unified pod)]를 생각할 수 있다.
상기 처리장치는, 예컨대 도 4에 나타낸 바와 같이 웨이퍼를 13매 또는 25매 수납한 포드(P)를 얹어 놓는 트레이(1)와, 후퇴한 트레이(1)상에 포드(P)를 얹어 놓은 상태로 수납하는 캐리어 수납실(2), 이 캐리어 수납실(2)내의 포드(P)에 대해 웨이퍼를 모아서 반출입하는 웨이퍼 반송장치(도시하지 않음)가 설치된 로드록실(3)을 구비하고 있다. 그리고, 캐리어 수납실(2)과 로드록실(3)의 사이에는 청정실(5)이 끼워져 웨이퍼의 통과분위기를 청정한 상태로 하고 있다. 또, 로드록실(3)에는 게이트 밸브를 매개하여 반송실(4)이 접속되고, 이 반송실(4)을 매개하여 로드록실(3)내의 웨이퍼가 1매씩 웨이퍼의 처리실(도시하지 않음)로 옮겨 놓여지도록 하고 있다. 그리고, 이 처리장치는 클린 룸(R)내에서 프론트 패널(6)을 매개하여 공용영역(R1)측으로부터 구획된 장치영역(R2)내에 설치되어 있다.
또, 상기 클린 룸(R)의 천정에는 ULPA 필터나 HEPA 필터 등의 고성능 필터(F)가 설치되고, 이 고성능 필터(F)에 의해 청정화된 공기가 클린 룸(R)내를 하강류로 흐르고 있다. 그리고, 이 처리장치는 청정실(5)내에 배치된 흡인팬(suction fan; 도시하지 않음)에 의해 장치영역(R2)의 공기를 청정실(5)내로 도입하고, 흡인 팬의 하류측에 설치된 상술한 고성능 필터와 마찬가지의 고성능 필터(도시하지 않음)에 의해 공기를 청정화한 후, 이 공기를 청정실(5)의 내부에 있어서 화살표로 나타낸 바와 같이 하강류로 흘리고, 그 저면측으로부터 외부로 배기하고 있다. 또한, 청정실(5)내에는 도 4에 나타낸 것처럼 오프너(7)가 설치되어 있다. 이 처리장치는 오프너(7)에 의해 포드(P)의 두껑을 열고, 로드록실(3)의 웨이퍼 반송장치에 의해 포드(P)내의 웨이퍼를 일괄하여 청정실(5)을 경유해서 로드록실(3)내로 옮겨 놓으며, 로드록실(3)내에서 모든 웨이퍼를 수평상태로 지지함과 더불어, 웨이퍼 반송장치에 의해 지지된 웨이퍼(W)를 반송실(4)을 매개하여 처리실쪽으로 옮겨 놓도록 하고 있다. 한편, 로드록실(3) 및 반송실(4)의 웨이퍼의 반출입구에는 각각 도시하지 않은 게이트 밸브가 설치되어 있다.
그렇지만, 종래의 처리장치의 경우에는 장치영역(R2)내의 공기를 청정실(5)내로 도입하도록 하고 있기 때문에, 각종 과제가 있었다. 예컨대, 장치영역(R2)에는 공용영역(R1)과는 다른 여러 가지의 설비가 설치되어 있기 때문에, 이들 설비로부터 파티클이 발생하기도 하고, 그들 설비의 도장부분으로부터 탄화수소로 이루어진 유기용매 등의 유기계 가스가 불순물 가스로서 발생하기도 한다. 이로 인해, 이들 불순물에 의해 장치영역(R2)의 공기가 오염되기 때문에, 장치영역(R2)의 공기는 공용영역(R1)의 공기와 비교하여 청정도가 저하하고 있다. 장치영역(R2)의 공기를 그대로 청정실(5)내로 도입하면, 파티클은 청정실(5)내의 고성능 필터로 제거할 수 있지만, 불순물 가스는 제거할 수 없으므로, 불순물 가스가 웨이퍼의 표면에 부착되어, 그 후의 웨이퍼의 처리를 저해하고, 원료대 제품비를 저하시키는 등의 문제가 있었다. 특히, 웨이퍼(W)의 가공이 초미세화되면, 파티클이나 불순물 가스의 영향이 현저해진다. 또, 경우에 따라서는 공기를 도입하면, 공기중의 산소가 웨이퍼(W)의 표면에 산화 피막을 만들거나, 혹은 공기중의 수분이 그 후 청정실(5)을 매개하여 로드록실(3)로 흘러 들어가 그 벽면에 부착되어, 로드록실(3)의 진공배기시간이 길어지는 등의 악영향을 줄 우려가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 피처리체의 처리장치내에서의 불순물 가스의 부착을 방지하여 원료대 제품비의 저하를 방지할 수 있는 처리장치 및 처리장치내의 기체의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
도 1은 본 발명의 처리장치의 1실시형태의 웨이퍼 반출입부를 나타낸 단면도,
도 2는 도 1에 나타낸 오프너로 포드의 뚜껑을 개방하는 상태를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 처리장치의 다른 실시형태의 웨이퍼 반출입부를 나타낸 단면도,
도 4는 종래의 처리장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
본 발명은 클린 룸내에서 격벽(隔璧) 등에 의해 공용영역으로부터 구획된 장치영역내에 설치되고, 공용영역으로부터 피처리체 반송용기에 의해 반송되는 피처리체를 처리하는 처리장치에 있어서, 공용영역으로부터 반송되는 피처리체 반송용기를 수납하는 용기수납실과, 용기수납실에 인접하는 청정실 및, 청정실에 인접하는 로드록실을 구비하고, 청정실은 청정실내로 청정한 기체를 도입하는 도입로와, 청정실내의 압력을 조절하기 위한 압력조정수단을 갖추며, 로드록실은, 청정실로부터 용기수납실까지 연장되어 용기수납실내에 수납된 피처리체 반송용 용기로부터 피처리체를 끄집어 내어 청정실을 통과시켜 로드록실내로 반송하는 반송장치를 갖춘 것을 특징으로 하는 처리장치이다.
또한, 본 발명의 특징으로서, 압력조정수단은 도입로내의 기체유량을 조절하는 밸브와, 청정실내의 압력과 대기압의 압력차를 검출하는 차압계(差壓計) 및, 차압계의 검출결과에 기초하여 청정실내의 압력이 정압(正壓)으로 되도록 밸브의 개방도를 조절하는 밸브 제어부를 갖추고 있다.
또한, 본 발명의 특징으로서, 청정실은 도입로의 청정실쪽의 끝부분[단부(端部)] 근방에 설치되고, 도입로로부터 도입되는 청정한 기체를 청정실내로 송풍하는 송풍수단을 갖추고 있다. 더욱이, 청정실은 송풍수단에 의해 송풍되는 기체를 청정실내에서 순환시키기 위한 순환로와, 순환로내에 설치되어 순환로내를 순환하는 기체로부터 미립자나 불순물 가스를 제거하는 필터를 갖추고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 특징으로서, 도입로는 청정실내와 공용영역을 연통하고 있고, 공용영역으로부터 청정실내로 청정한 기체를 도입하도록 되어 있다. 혹은, 불활성 가스 공급원을 구비하고, 도입로는 청정실내와 불활성 가스 공급원을 연통하고 있고, 불활성 가스 공급원으로부터 청정실내로 청정한 불활성 가스를 도입하도록 되어 있다.
또, 본 발명은, 클린 룸내에서 격벽 등에 의해 공용영역으로부터 구획된 장치영역내에 설치되고, 공용영역으로부터 피처리체 반송용기에 의해 반송되는 피처리체를 처리함과 더불어, 공용영역으로부터 반송되는 피처리체 반송용기를 수납하는 용기수납실과, 용기수납실에 인접하는 청정실 및 청정실에 인접하는 로드록실 을 구비하고, 청정실은 청정실내로 청정한 기체를 도입하는 도입로와, 청정실내의압력을 조절하기 위한 압력조정수단을 갖추며, 로드록실은 청정실로부터 용기수납실까지 연장되어 용기수납실내에 수납된 피처리체 반송용 용기로부터 피처리체를 끄집어 내어 청정실을 통과시켜서 로드록실내로 반송하는 반송장치를 갖춘 처리장치내의 기체의 제어방법에 있어서, 공용영역으로부터 도입로를 매개하여 청정실내로 청정한 기체를 도입하는 공정과, 압력조정수단에 의해 청정실내의 압력을 정압으로 유지시키는 공정을 갖춘 것을 특징으로 하는 처리장치내의 기체의 제어방법이다.
또한, 본 발명의 특징으로서, 청정실내로 도입된 기체를 배출하는 공정과, 배출된 기체를 필터를 통과시켜 다시 청정실내로 도입하는 공정을 더 갖추고 있다.
또, 본 발명은 클린 룸내에서 격벽 등에 의해 공용영역으로부터 구획된 장치영역내에 설치되고, 공용영역으로부터 피처리체 반송용기에 의해 반송되는 수납하는 용기수납실과, 용기수납실에 인접하는 청정실 청정실에 인접하는 로드록실 및, 불활성 가스 공급원을 구비하고, 청정실은 청정실내로 청정한 불활성 가스를 도입하는 도입로와, 청정실내의 압력을 조절하기 위한 압력조정수단을 갖추며, 로드록실은 청정실로부터 용기수납실까지 연장되어 용기수납실내에 수납된 피처리체 반송용 용기로부터 피처리체를 끄집어 내어 청정실을 통과시켜 로드록실내로 반송하는 반송장치를 갖춘 것을 특징으로 하는 처리장치내의 기체의 제어방법에 있어서, 불활성 가스 공급원으로부터 도입로를 매개하여 청정실내로 청정한 불활성 가스를 도입하는 공정과, 압력조정수단에 의해 청정실내의 압력을 정압으로 유지시키는 공저을 갖춘 것을 특징으로 하는 처리장치내의 기체의 제어방법이다.
또한, 본 발명의 특징으로서, 청정실내로 도입된 불활성 가스를 배출하는 공정과, 배출된 불활성 가스를 필터를 통과시켜 다시 청정실내로 도입하는 공정을 더 갖추고 있다.
(발명의 실시형태)
이하, 도 1 및 도 2에 나타낸 본 발명의 처리장치의 1실시형태를 설명한다.
본 실시형태의 처리장치(10)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(피처리체)를 수납한 포드(pod; P)를 얹어 놓는 트레이(11)와, 이 트레이(11)가 후퇴하여 그 위에 놓여 있는 포드(P)를 수납하는 캐리어 수납실(12; 용기수납실), 이 캐리어 수납실(12)내의 포드(P)에 대해 웨이퍼를 모아서 반출입하는 웨이퍼 반송장치(l3A)가 설치된 로드록실(13)을 구비하고 있다. 그리고, 캐리어 수납실(12)과 로드록실(13)의 사이에는 청정실(14)이 끼워져 있다. 또, 로드록실(13)에는 반송실(15)이 연통가능하게 접속되고, 이 반송실(15)을 경유하여 로드록실(13)내의 웨이퍼가 1매씩 웨이퍼의 처리실(도시하지 않음)쪽으로 옮겨 놓여지도록 되어 있다. 이 반송실(15)에는 복수의 처리실이 연통가능하게 접속되는 바, 예컨대 이 반송실(15)내의 반송장치(도시하지 않음)를 매개하여 로드록실(13)내의 웨이퍼가 1매씩 각 처리실로 반송되도록 되어 있다. 한편, 도 l에 있어서, l3B는 웨이퍼 반송장치(l3A)의 구동기구이다.
상기 포드(P)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 본체(Pl)와, 이 본체(Pl)의 개구부를 닫는 뚜껑(P2)을 갖추고 있다. 포드(P)는 3OOmm의 웨이퍼를 13매 또는 25매 수납할 수 있고, PEEK(폴리-에테르-에테르-케톤) 등의 합성수지에 의해 밀폐가능한구조로 되어 있다. 그리고, 웨이퍼 반송시에는 포드(P)내에 예컨대 질소 가스가 봉입되어, 포드(P)의 내부를 청정한 환경으로 하여 외부로부터 차단함과 더불어, 웨이퍼의 자연산화를 극력 방지하도록 되어 있다. 또, 포드(P)의 상면에는 피파지부(被把持部; P3)가 장치되어, 클린 룸(R)의 천정에 설치된 레일을 따라 이동하는 캐리어 반송장치가 피파지부(P3)를 파지하여 각 처리장치 사이에서 포드(P)를 반송하도록 하고 있다. 한편, 도 1에 있어서, F는 고성능 필터이다.
또, 본 실시형태의 처리장치(10)의 전면에는 프론트 패널(16)이 설치되고, 이 프론트 패널(16)에 의해 클린 룸(R)내를 공용영역(R1)과 장치영역(R2)으로 구획하고 있다. 프론트 패널(16)에는 포드(P)를 캐리어 수납실(12)에 대해 반출입하는 반출입구(l6A)가 형성되어 있다. 트레이(11)는 이 반출입구(l6A)에 의해 도 1에 이점쇄선으로 나타낸 후퇴위치와 실선으로 나타낸 전진위치의 사이에서 전진·후퇴 운동하도록 되어 있다. 이 트레이(11)는 상하방향으로 복수단 있고, 승강기구(17)에 의해 각 트레이(11)가 반출입구(16A)에서 정지하도록 되어 있다. 그리고, 프론트 패널(16)에는 개폐 도어(l6B)가 설치되고, 이 개폐 도어(l6B)는 구동기구(l6C)에 의해 화살표 방향으로 이동하여 반출입구(l6A)를 개폐하도록 되어 있다. 한편, 공용영역(Rl)은 오퍼레이터가 처리장치(10)의 조작을 행하거나, AGV 등에 의해 포드(P)를 반송하는 영역으로서 형성되어 있다.
상기 청정실(14)의 캐리어 수납실(12)측의 벽면에는 웨이퍼를 반출입하는 웨이퍼 반출입구(도시하지 않음)가 형성되고, 이 반출입구에 포드(P)의 뚜껑(P2)이 끼워지도록 되어 있다. 그리고, 이 웨이퍼 반출입구의 하방에는 오프너(18)가 설치되고, 이 오프너(18)에 의해 도 2에 나타낸 바와 같이 포드(P)의 뚜껑(P2)이 개폐되도록 되어 있다. 이 오프너(18)와 대향하는 벽면에는 구동기구(l9A)에 의해 구동되는 게이트 밸브(19)가 장치되어 있다. 게이트 밸브(19)는 웨이퍼를 반출입할 때에 열리고, 웨이퍼를 반입한 후에는 닫혀, 로드록실(13)을 밀폐시키도록 되어 있다. 따라서, 오프너(18)에 의해 포드(P)의 뚜껑(P2)이 개방됨과 더불어 게이트 밸브(19)가 열린 후, 웨이퍼 반송장치(l3A)가 구동되어 포드(P)로부터 13매 또는 25매의 웨이퍼를 모아서 로드록실(13)내로 반입하고, 모든 웨이퍼를 수평으로 유지한다. 그리고, 오프너(18)와 게이트 밸브(19)가 닫히고 반송실(15)의 게이트 밸브(l5A)가 열리며, 반송실(15)의 반송장치가 구동되어 웨이퍼 반송장치(l3A)로부터 웨이퍼를 1매씩 끄집어 내어 반송실(15)을 경유하여 각종 처리실로 반송하고, 각 처리실내에서는 예컨대 에칭처리, 성막처리 등을 실시하도록 되어 있다.
또, 상기 청정실(14)의 상부에는, 예컨대 송풍 팬(20), 고상능 필터(21) 및 케미컬 필터(chemical filter; 22)가 상방으로부터 하방으로 순차 설치되어 있다. 고성능 필터(21)는 예컨대 ULPA 필터나 HEPA 필터 등으로 구성되어 있다. 케미컬 필터(22)는 예컨대 입자형상이나 섬유형상의 활성탄 등의 흡착제로 구성되어 불순물 가스를 화학흡착하는 것이다. 그리고, 청정실(14)의 하부에는, 예컨대 다수의 구멍이 분산되어 형성된 마루면(床面; 23)이 수평으로 설치되고, 송풍 팬(20)에 의해 송풍된 하강류가 마루면(23)을 통과하며, 이 기류가 순환 덕트(24)를 경유해서 청정실(14)의 송풍 팬(20) 상방의 상부공간(l4B)으로 순환함으로써, 기류가 청정실(14)내에서 화살표로 나타낸 바와 같이 순환하도록 되어 있다. 또,청정실(14)에는, 예컨대 질소, 아르곤 등의 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급원(31)이 도입배관(25)을 매개하여 접속되어 있다. 도입배관(25)의 청정실(14)쪽의 끝부분은, 예컨대 송풍 팬(20)과 고성능 필터(21)의 사이에 삽입되어 송풍 팬(20)과 고성능 필터(21)의 사이에서 불활성 가스를 전면적으로 분산시키도록 되어 있다. 이 때문에, 불활성 가스는 고성능 필터(21) 및 케미컬 필터(22)를 경유하여 청정실(14)내에서 기류가 흐트러지는 일 없이 절연한 하강류로서 흐르는 바, 상술한 경로에서 불활성 가스는 청정실(14)내에서 대략 층류 상태(層流 狀態)로 순환한다.
더욱이, 이 때의 청정실(14)내의 불활성 가스의 압력은 외부의 대기압보다 미리 설정된 소정치만큼 높은 정압(正壓)으로 되도록 되어 있다. 즉, 상기 도입배관(25)에는 밸브 제어부(32)를 갖춘 압력조절 밸브(26)가 장치되고, 또 상기 청정실(14)에는 실내의 기체의 압력과 대기압의 차이를 검출하는 차압계(27)가 장치되어 있다. 이 차압계(27)는 청정실(14)내의 불활성 가스의 압력을 항상 검출하여 대기압과의 차이를 검출하는 것으로, 청정실(14)내의 불활성 가스의 압력을 항상 대기압보다 높은 정압으로 유지시키도록 하는 밸브 제어부(32)에 접속되어 있다. 따라서, 만일 청정실(14)내의 불활성 가스의 압력이 대기압에 가깝거나, 그보다 낮아지는 경우가 있다면, 차압계(27)의 검출치에 기초하여 밸브 제어부(32)가 압력조절 밸브(26)의 개방도를 크게 하여 불활성 가스의 유입량을 증가시켜 청정실(14)내의 압력을 정압으로 유지시키도록 하고 있다. 청정실(14)내의 불활성 가스의 압력을 정압으로 함으로써, 장치영역(R2)의 공기가 청정실(14)내로 흘러 들어가지 않도록하고 있다.
다음으로, 본 발명의 기체의 제어방법을 처리장치의 동작과 더불어 설명한다. 예컨대, 처리장치(10)를 이용하여 웨이퍼에 소정의 처리를 실시하는 경우에는, 우선 프론트 패널(16)의 개폐 도어(l6B)를 개방하여 반출입구(l6A)로부터 트레이(11)를 인출한 후, 트레이(11)상에 포드(P)를 얹어 놓는다. 이어서, 트레이(11)가 캐리어 수납실(12)내로 후퇴함과 더불어 구동기구(l6C)가 구동되어 개폐 도어(l6B)로 반출입구(l6A)를 닫는다. 이어서, 청정실(14)내의 오프너(18)가 도 2에 나타낸 바와 같이 구동되어 포드(P)의 뚜껑(P2)을 개방함과 더불어 로드록실(13)의 게이트 밸브(19)가 구동기구(l9A)를 매개하여 구동되어 반출입구를 개방한다. 이로써 포드(P)와 청정실(14)과 로드록실(13)이 연통하여 일체화된 공간으로 된다. 청정실(14)내에는 불활성 가스, 예컨대 질소 가스가 그 공급원(31)으로부터 공급되고 있기 때문에, 포드(P), 청정실(14) 및 로드록실(13)이 매우 청정한 질소 가스의 분위기로 된다. 이 때, 청정실(14)만이 정압공간이기 때문에, 포드(P), 청정실(14) 및 로드록실(13)이 일체화되면 그 공간의 압력이 저하되지만, 압력이 저하되어 차압이 소정치보다 작아지면 차압계(27)가 작동하고, 차압계(27)의 검출신호에 기초하는 지령신호에 의해 밸브 제어부(32)가 압력조절 밸브(26)를 열거나, 그 개방도를 크게 하여 질소 가스를 공간내로 보충함으로써, 일체화된 공간의 압력을 소정의 정압으로 유지한다.
상술한 정압상태하에서, 로드록실(13)내의 웨이퍼 반송장치(l3A)가 구동기구(l3B)를 매개하여 구동되어 포드(P)내의 웨이퍼를 일괄해서 로드록실(13)내로 반입한다. 이 때, 웨이퍼가 청정실(14)을 통과하지만, 설령 오프너(18)나 웨이퍼 반송장치(l3A)의 가동부 등으로부터 파티클 등이 발생하거나, 구동기구의 윤활유 등에 기인한 유기계 불순물 가스가 혼입되는 일이 있어도, 이들 불순물이 웨이퍼 표면에 부착되어 웨이퍼 처리의 원료대 제품비를 저하시킬 우려가 없다. 왜냐 하면, 일체화된 공간내의 질소가스는 항상 순환하고 있고, 질소가스가 청정실(14)내를 순환하는 사이에 이들 불순물은 고성능 필터(21) 및 케미컬 필터(22)에 의해 제거되기 때문이다.
또, 웨이퍼 반송장치(l3A)는 13매 또는 25매의 웨이퍼를 서로 근소한 간격으로 수평으로 지지하고 있기 때문에, 불활성 가스의 하강류가 웨이퍼간에 유입되는 일이 거의 없어, 모든 웨이퍼를 포드(P)내와 마찬가지로 청정한 상태로 청정실(14)을 통과시킬 수 있다. 게다가, 청정실(14)내는 정압상태로 되어 있기 때문에, 청정실(14)이 완전한 밀폐구조로 되어 있지 않아도 청정도가 저하한 장치영역(R2)의 공기가 흘러 들어갈 우려가 없어서, 항상 청정한 환경을 유지하므로, 웨이퍼를 불순물로 오염시킬 우려는 없다.
이와 같이 하여 웨이퍼를 로드록실(13)내로 반입하면, 청정실(14)에서는 오프너(18)가 구동되어 포드(P)를 뚜껑(P2)으로 밀폐하고, 로드록실(13)에서는 게이트 밸브(19)가 구동기구(l9A)를 매개하여 구동되어 로드록실(13)의 반출입구를 닫는다. 그 결과, 청정실(14)과 로드록실(13)이 차단된다. 이어서, 로드록실(13)을 진공상태로 만들고, 그 후 반송실(15)의 게이트 밸브(l5A)가 열림과 더불어 처리실 쪽의 반송실(15)의 게이트 밸브가 열려 로드록실(13)과 반송실(15)이 연통한다. 그리고, 반송실(15)의 반송장치가 구동되어 웨이퍼 반송장치(l3A)로 지지한 웨이퍼를 1매씩 소정의 처리실로 반송하고, 웨이퍼에 대해 소정의 처리를 실시한다. 각 처리실내에서의 소정의 처리가 종료되면, 역방향의 경로를 더듬어 처리실로부터 로드록실(13)내의 웨이퍼 반송장치(l3A)의 원래의 위치로 웨이퍼가 되돌려진다. 모든 웨이퍼에 대해 소정의 처리가 종료되면, 상술한 경우와 역방향의 경로를 더듬어 로드록실(13)로부터 포드(P)내로 모든 웨이퍼를 되돌린다. 그리고, 포드(P)를 다음 공정으로 이송한다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 처리장치(10)는 불활성 가스 공급원(31)과, 청정실(14)내로 청정한 불활성 가스를 도입하는 도입배관(25), 이 도입배관(25)내의 불활성 가스의 유량을 조절하는 밸브 제어부(32)를 갖춘 압력조절 밸브(26), 청정실(14)내의 압력과 대기압의 차이를 검출하는 차압계(27)를 구비하고, 차압계(27)의 검출치에 기초하여 밸브 제어부(32)가 압력조절 밸브(26)의 개방도를 조절하여 청정실(14)내의 압력을 정압으로 유지시키면서 불활성 가스를 청정실(14)내에서 고성능 필터(21) 및 케미컬 필터(22)를 통하여 순환시키도록 했기 때문에, 웨이퍼 반송장치(l3A)를 이용하여 포드(P)로부터 로드록실(13)로 웨이퍼를 반송할 때에, 웨이퍼가 청정실(14)을 통과해도 웨이퍼가 파티클이나 불순물 가스 등으로 오염될 우려가 없고, 금후 웨이퍼 처리가 초미세화되는 일이 있어도 웨이퍼 처리의 원료대 제품비의 저하를 방지할 수 있다. 또, 불활성 가스 공급원(31)으로부터 불활성 가스를 공급하므로 불활성 가스중에 수분이 포함되어 있지 않기 때문에, 또한 외부로부터 수분이 혼입될 우려도 없기 때문에, 로드록실(13)의 내벽면에수분이 부착되는 일이 없고, 그 진공배기시간이 길어지는 일도 없어 수분에 기인한 악영향을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태를 나타낸 도면이다. 상기 실시형태의 경우에는 청정실(14)내에 불활성 가스를 도입하고 있지만, 본 실시형태의 처리장치(10A)는 불활성 가스 대신에 공용영역(R1)의 청정한 공기를 청정실(14)내로 도입한다. 그 밖의 구성은 상기 실시형태와 마찬가지로 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서 상기 실시형태와 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 본 실시형태의 특징을 중심으로 설명한다.
즉, 불활성 가스 공급원은 설치되지 않고, 프론트 패널(16)에는 공기도입구(l6D)가 형성되며, 이 공기도입구(l6D)에 도입배관(25)의 일단이 접속되어 있는 바, 이 도입배관(25)에는 흡인 팬(28)이 장치되고, 이 흡인 팬(28)에 의해 공용영역(Rl)의 청정한 공기를 흡인하여 청정실(14)내로 압송하여 청정실(14)내의 공기압력을 정압으로 유지시키도록 하고 있다. 그리고, 도입배관(25)의 타단은 상기 실시형태와 마찬가지로 청정실(14)의 송풍 팬(20)과 고성능 필터(21)의 사이에 삽입되어 있다. 또, 상기 실시형태와 마찬가지로, 도입배관(25)에는 밸브 제어부(32)를 갖춘 압력조절 밸브(26)가 장치되고, 청정실(14)에는 차압계(27)가 장치되어 있다. 청정실(14)내에 공용영역(Rl)내의 공기를 도입하는 것은, 이 공용영역(R1)의 공기가 장치영역(R2)의 공기와 같이 탄화수소 가스 등의 유기계 불순물 가스에 의해 오염되어 있을 가능성이 낮은 경우가 바람직하다. 이 경우, 청정실(14)내에 공용영역(Rl)의 공기를 도입해도, 청정실(14)에 있어서 웨이퍼가불순물 가스에 의해 오염될 우려가 없다. 더욱이, 공용영역(Rl)의 공기에 불순물 가스가 혼입되는 것과 같은 경우에는, 공용영역(Rl)의 천정의 고성능 필터(F)의 아랫쪽에 케미컬 필터(F1)를 장치해도 좋다. 다만, 웨이퍼에는 다소이기는 하지만 자연산화막이 형성될 우려가 있으므로, 약간의 자연산화막이 그 후의 처리에 지장을 초래하는 경우에는 상기 실시형태의 처리장치(10)를 적용하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 실시형태의 처리장치(10A)내의 기체의 제어방법의 경우에는, 클린 룸(R)내의 공용영역(Rl)으로부터 청정한 공기를 청정실(14)내로 도입하고, 청정실(14)내의 공기의 압력을 정압으로 유지시키면서 도입공기를 필터를 통해 순환시키기 때문에, 만일 공기중에 파티클이나 불순물 가스가 어떠한 원인으로 혼입되었다 해도, 이들 불순물을 고성능 필터(21) 및 케미컬 필터(22)에 의해 확실히 제거할 수 있으므로, 웨이퍼 처리의 원료대 제품비를 저하시킬 우려는 없다. 그 밖에는 상기 실시형태와 마찬가지의 작용효과를 기대할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 각 실시형태에 하등 제한받는 것이 아닌 바, 요컨대 청정한 기체를 청정실(14)내로 도입하고, 그 기체의 압력을 정압으로 유지시키면서 도입기체를 필터를 통해 순환시키는 기술이라면 본원 발명에 포함된다. 또, 피처리체는 웨이퍼에 한정되지 않고, 유리기판 등이어도 좋다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 피처리체의 처리장치내에서의 불순물 가스의 부착을 방지하여 원료대 제품비의 저하를 방지할 수 있는 처리장치 및 처리장치내의 기체의 제어방법을 제공할 수 있다.

Claims (4)

  1. 격벽 등에 의해 공용영역으로부터 구획된 장치영역내에 설치되고, 공용영역으로부터 피처리체 반송용기에 의해 반송되는 피처리체를 처리하는 처리장치에 있어서,
    공용영역으로부터 반송되는 반송용기가 접속될 수 있으며, 그 안으로 또는 그것으로부터 피처리체를 반송하기 위한 개구부를 갖춘 청정실과,
    청정실에 인접하여 설치되고, 게이트 밸브를 매개하여 청정실과 연통하며, 진공상태로 되게 할 수 있는 로드록실,
    피처리체를 반송용기로부터 로드록실로 끄집어 낼 수 있는 반송장치,
    청정실내로 청정한 불활성 가스를 도입하는 도입로,
    청정실내의 압력을 정압으로 유지하는 압력조정수단,
    청정실의 상부에 설치되어 청정실내의 기체가 하강류로 흐르도록 하는 송풍팬,
    기체가 청정실의 하부로부터 송풍팬의 상류부로 순환하도록 하는 순환덕트,
    청정실의 상부의 송풍 팬의 하류부에 설치되어 기체로부터 미립자를 제거하는 고성능 필터 및,
    청정실의 상부의 송풍 팬의 하류부에 설치되어 기체로부터 불순물 가스를 제거하는 케미컬 필터를 구비하고,
    도입로가 청정실의 송풍 팬과 2개의 필터의 사이에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 압력조정수단은, 도입로내의 기체의 유량을 조절하는 밸브와,
    청정실내의 압력과 대기압의 압력차를 검출하는 차압계 및,
    차압계의 검출결과에 기초하여 청정실내의 압력이 정압으로 유지되도록 밸브의 개방도를 조절하는 밸브 제어부를 갖춘 것을 특징으로 하는 처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 압력조정수단은, 공용영역으로부터 청정한 공기를 흡입하는 흡입 팬과,
    도입로내의 기체의 유량을 조절하는 밸브,
    청정실내의 압력과 대기압의 압력차를 검출하는 차압계 및,
    차압계의 검출결과에 기초하여 청정실내의 압력이 정압으로 유지되도록 밸브의 개방도를 조절하는 밸브 제어부를 갖춘 것을 특징으로 하는 처리장치.
  4. 격벽 등에 의해 공용영역으로부터 구획된 장치영역내에 설치되고, 공용영역으로부터 피처리체 반송용기에 의해 반송되는 피처리체를 처리하는 처리장치에 있어서,
    공용영역으로부터 반송되는 반송용기가 접속될 수 있으며, 그 안으로 또는 그것으로부터 피처리체를 반송하기 위한 개구부를 갖춘 청정실과,
    청정실에 인접하여 설치되고, 게이트 밸브를 매개하여 청정실과 연통하며, 진공상태로 되게 할 수 있는 로드록실,
    피처리체를 진공상태로 끄집어 낼 수 있고, 퍼처리체를 반송용기로부터 로드록실로 끄집어 낼 수 있는 반송장치,
    공용영역으로부터 청정실로 청정한 공기를 도입하는 도입로,
    청정실내의 압력을 정압으로 유지하는 압력조정수단,
    청정실의 상부에 설치되어 청정실내의 기체가 하강류로 흐르도록 하는 송풍팬,
    기체가 청정실의 하부로부터 송풍 팬의 상류부로 순환하도록 하는 순환덕트,
    청정실의 상부의 송풍 팬의 하류부에 설치되어 기체로부터 미립자를 제거하는 고성능 필터 및,
    송풍 팬과 2개의 필터 사이에서 청정실의 상부의 송풍 팬의 하류부에 설치된 케미컬 필터를 구비하고,
    도입로가 청정실의 송풍 팬과 2개의 필터의 사이에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
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